優先度逆転問題を軽減する優先度付きオンチップネットワークルータ

摘要

半導体集積技術が進歩するに連れ，Chip multiprocessor（CMP）に搭載されるコア数が増大してきている．これら多数のコアを効率的に相互接続する方式としてパケット交換方式のNetwork-on-Chip（NoC）が有効とざれている．CMP上でリアルタイムシステムやQuality of Service（QoS）をサポートするためには，優先度付きのパケットを扱うことができる優先度付きNoCが用いられる．優先度付きNoCでは，高負荷時に優先度逆転問題が発生し，高優先度パケットの転送遅延の増加やネットワーク全体のスループットの低下が生じてしまう．本論文では，複数の優先度逆転問題の軽減手法を提案し，HDLを用いてそれらの手法をオンチップルータへ実装する．複数のトラフィックを用いてシミュレーションを行い，高優先度パケットと低優先度パケットの平均転送遅延·ジッタ·最大転送遅延を評価した．評価の結果，実装したすべての手法で，高負荷時の高優先度パケットの平均転送遅延·ジッタ·最大転送遅延が低下し，優先度逆転問題の軽減が確認された．